Baixe Relatório - experimento gota em queda livre e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! Relatório I: Determinação do diâmetro de uma gota em queda livre. Técnica de Pesquisa Experimental Discentes: Fernando Ribeiro Alves Guilherme de Souza Oliveira Rafael Gon Ricardo da Silva Nunes Prof. Dr. EDSON DEL RIO VIEIRA PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA 2º SEMESTRE – AGOSTO/2010 Unesp Universidade Estadual Paulista “ Júlio de Mesquita Filho” Campus Ilha Solteira-SP Pós-Graduação em Engenharia Mecânica FERNANDO RIBEIRO ALVES GUILHERME DE SOUZA OLIVEIRA RAFAEL GON RICARDO DA SILVA NUNES DETERMINAÇÃO DO DIÂMETRO DE UMA GOTA Relatório referente ao experimento realizado para determinação do diâmetro de uma gota, realizado no dia 17/08/10, para avaliação complementar da disciplina de Técnicas de Pesquisa Experimental do curso de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Unesp - FEIS – Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, disciplina ministrada pelo Prof. Dr. Edson Del Rio Vieira. ILHA SOLTEIRA – SP 2010 Unesp Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Campus – Ilha Solteira/SP Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Técnica de Pesquisa Experimental 4 O fluído utilizado foi uma solução composta de água e o corante azul de metileno, assim possibilitando um melhor contraste em relação ao fundo branco do aparato usado no experimento. A solução apresenta uma cor azul claro, como a figura.02 ilustra: Figura.02- Solução de H2O+Azul de metileno. A câmera fotográfica de modelo Sony DSC-H50 9.1 Megapixel, utilizada no experimento, foi posicionada de acordo com o diagrama da figura abaixo: Figura.03- Posicionamento da câmera fotográfica. Para a calibração dos equipamentos foi feito através de comparação da fotografia de uma esfera de aço de diâmetro igual a 7,85 mm como a figura.04 ilustra: Figura.04- Esfera de aço. Unesp Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Campus – Ilha Solteira/SP Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Técnica de Pesquisa Experimental 5 Com base nos equipamentos montados, foram feitas as fotografias a fim de se observar a gota em queda livre, após várias fotografias, conseguiu-se algumas fotografias com a gota atravessando a escala graduada, como a figura.05 mostra: Figura.05- Gotas fotografadas em queda livre. Das três imagens acima, a que mais se aproxima da forma esférica é a terceira, sendo que pela escala da régua visualiza-se que o diâmetro com relação verticalmente perpendicular ao plano de referência, está em um valor próximo de cinco milímetros, como a precisão da régua é de um milímetro, o valor adotado para o diâmetro da gota é de cinco milímetros. Em contra prova a estes valores mensurados, foi utilizado outro meio para se obter o diâmetro das gotas. Através de relações entre volume, massa e densidade do fluído, assim como o equacionamento abaixo: Volumeesfera: (2.01) Densidade da solução de H2O+Azul de metileno: (2.02) → ( ) (2.03) Unesp Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” Campus – Ilha Solteira/SP Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Técnica de Pesquisa Experimental 6 Primeiramente, com volume de 30 ml e massa da solução de 28,0270 gramas, a uma temperatura de 23°C, como a figura.06 mostra, determinou-se a densidade desta solução: [ ] (2.04) Figura.06- Solução H2O+Azul de metileno à 23°C . A partir destes dados, foram coletadas trinta amostras de massa de gotas efetuadas com o mesmo conta-gotas e a partir destas massas, substituindo-se os valores em 2.03, encontrou-se valores de diâmetro em relação a massa, de acordo com a tabela abaixo: Amostra Massa (g) Diâmetro (mm) Amostra Massa (g) Diâmetro (mm) 1 0,0401 4,34407499 16 0,05 4,67561982 2 0,0527 4,758309949 17 0,0552 4,832392653 3 0,0559 4,852733692 18 0,0537 4,788218402 4 0,0593 4,94918955 19 0,0505 4,691153555 5 0,0577 4,904271002 20 0,0578 4,907102567 6 0,0481 4,615628875 21 0,0489 4,641077378 7 0,0456 4,53423617 22 0,0519 4,734109607 8 0,0501 4,678734824 23 0,0561 4,858514202 9 0,0547 4,817757819 24 0,0539 4,794155443 10 0,0551 4,829472778 25 0,0496 4,663118103 11 0,028 3,853912646 26 0,0535 4,782266602 12 0,0507 4,697338339 27 0,0516 4,724970377 13 0,0485 4,628388108 28 0,0532 4,773311025 14 0,0474 4,593128934 29 0,0529 4,764321718 15 0,0563 4,86428099 30 0,0515 4,721916096 Tabela.01- Relação massa-diâmetro de gotas amostradas.